База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Результаты определения Еэ по этой формуле будут приемлемыми, если модули упругости Еi(0) и толщины hi несущественно отличаются друг от друга.

14.5. Температурные напряжения

При изменении температуры по толщине плиты по линейному закону растягивающие напряжения на поверхности плиты при ограниченной возможности коробления ее, но в условиях беспрепятственных горизонтальных смещений составляют [4]:

для края плиты

для середины плиты:

где

Е, m - модуль упругости и коэффициент Пуассона материала плиты;

a - коэффициент температурного линейного расширения этого материала;

tн, tв - температура нижней и верхней поверхностей плиты соответственно;

sо, sх - напряжения в направлении длины плиты L;

sу - напряжение в направлении ширины плиты В;

Сх, Су - параметры, характеризующие сопротивление коробления плиты в указанных направлениях соответственно (табл. 14.2).

Таблица 14.2.

593

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Значения параметров Сх, Су

В табл. 14.2 принято: yх = L/l; yу = B/l, где

l - характеристика жесткости плиты на упругом основании:

(14.10)

или

где

(14.11)

h - толщина плиты;

Е0, m0 - модуль упругости и коэффициент Пуассона основания;

594

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

к - коэффициент постели основания.

Формула (14.10) или (14.11) используется в зависимости от принятой в расчете модели упругого основания. Для многослойных оснований значения Е0, m0, к принимают согласно разд. 14.2, 14.3.

Если tв > tн, то наибольшие растягивающие напряжения будут в точках нижней поверхности плиты, а при tв < tн такие же напряжения будут в точках верхней поверхности. В условиях полной невозможности коробления при jх = jу ³ 0,7 будем иметь Сх = Су = 1. Напряжения при изменении температуры по любому закону рассмотрены И.А. Медниковым [5]. Однако исследования показывают, что отклонение температурных изменений от линейного закона обычно не существенно влияет на температурные напряжения.

14.6. Устойчивость плит бетонных дорожных покрытий при повышении температуры

Необходимость устройства деформационных швов в бетонных покрытиях определяется степенью повышения температуры во время эксплуатации.

Ниже приводятся формулы критического повышения температуры (температурного скачка) Dtк по отношению к температуре во время укладки бетонного покрытия.

1. Покрытие состоит из одной полосы без каких-либо закреплений по краям:

где

(14.12)

Е0, m0 - модуль упругости и коэффициент Пуассона подстилающего основания - при многослойном основании Е0 = Еа, m0 = mа (см. разд. 14.1);

Е, m - модуль упругости и коэффициент Пуассона материала плиты;

m в выражении 1 - m2» 1 игнорируется;

a - коэффициент линейного температурного расширения этого материала (для цементобетона a = 0,00001);

С - параметр, определяемый в зависимости от показателя:

595

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Значения С в зависимости от п:

При п > 1000 применима следующая формула:

(14.13)

2. Плита закреплена по трем сторонам, четвертая сторона (у обочины)

свободна от закреплений:

где

(14.14)

h - толщина плиты;

b - размер плиты в направлении ширины дороги; l - размер плиты в направлении оси дороги;

596

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Е, m - модуль упругости и коэффициент Пуассона материала плиты;

Е0, m0 - те же величины для основания, которые принимаются эквивалентными при многослойном основании (см. разд. 14.1).

Если учитывается возможность просадок основания или в случае, когда значение Е0 очень мало, то в запас устойчивости вместо формулы (14.14) рекомендуется следующая формула:

(14.15)

Если при этих условиях поперечные швы отсутствуют, т.е. покрытие имеет вид полосы неограниченной длины, имеющей закрепления только в продольном шве, а сторона у обочины по-прежнему свободна, то

(14.16)

Наоборот, если основание является весьма прочным, то вместо формулы (14.14) используют формулу:

(14.17)

Приведенные формулы Dtк обычно дают результаты, по которым можно заключить, что критический скачок температуры маловероятен в умеренном

597